دانلود تحقیق با موضوع نانولوله، کربني، انرژي

انرژي اوليه منتقل شده به نانولوله در ابتدا باعث تغيير شکل و حرکت سر آزاد نانولوله ميشود.
جدول (‏4-3): انرژي جذب شده توسط نانولوله کربني زيگزاگ يک سر گيردار در موقعيتهاي مختلف گلوله
( شده جذب انرژي )/(گلوله جنبشي انرژي)
انرژي جذب شده توسط نانولوله کربني (ev)
سرعت گلوله در لحظه t_1
(m/s)
(t_1)
لحظه جدايش گلوله از نانولوله کربني
(ns)
ارتفاع نسبي(z)
1613/0
77/119
4/2289-
001365/0
3/0
268/0
92/198
89/2138-
00162/0
4/0
3775/0
192/280
43/1972-
001835/0
5/0
6227/0
20/462
5/1535-
001844/0
6/0
415/0
158/308
8/1911-
001765/0
7/0
شکل (‏4-10): منحني انرژي جذب شده نرماله شده بر حسب ارتفاع نسبي (الف) تحقيق حاضر (ب) ژانگ و ميلواگنام]11[
(د)
(ج)
(ب)
(الف)
شکل (‏4-11): حداکثر تغيير شکل متناظر با کانتور جابجايي نانولوله کربني يک سرگيردار در لحظه صفر شدن سرعت گلوله براي ارتفاعهاي نسبي متفاوت گلوله (الف)0.3=z (ب) 0.4=z (ج) 0.5=z (د) 0.6=z
(ب) (الف)
شکل (‏4-12) : حداکثر جابجايي نانولوله کربني، (الف) يک سرگيردار، (ب) دو سرگيردار، در ارتفاع نسبي 5/0 براي گلوله
در قسمت قبل پارامترهاي مورد مطالعه با کارهايي که توسط ژانگ انجام شده – مقالاتي که در فصل دوم توضيح داده شد- مقايسه گشته و به نوعي صحت مدل و درستي شبيهسازي اثبات گرديد. در ادامه به بررسي پارامترهاي ديگري ميپردازيم که در تحقيقات گذشته نيامده و لذا براي اولين بار در اين زمينه انجام ميشود.
زاويه گلوله
يکي از پارامترهاي مهم در تحليل رفتار مواد مختلف تحت ضربه، بررسي زاويه برخورد گلوله به هدف ميباشد. ميتوان گفت در حالت واقعي نيز در اغلب موارد گلوله به طور غيرمستقيم و زاويهدار به هدف برخورد ميکند. در اين قسمت سعي شده رفتار مکانيکي و قابليت جذب انرژي نانولوله کربني تحت زواياي مختلف برخورد گلوله مطالعه شود. تمامي شرايط مانند جدول (4-1) ميباشد، فقط زاويه گلوله نسبت به افق دچار تغيير شده است.
در تحقيق انجام شده گلوله زاويهدار به محدودهاي از نانولوله برخورد ميکند که گلوله افقي نيز به همان ناحيه اصابت ميکند. در واقع سعي شده است که محل اصابت گلوله به نانولوله ثابت باشد. در شکل (4-13) گلوله به صورت زاويهدار و افقي نشان داده شده است. همان طور که از شکل مشخص است، گلوله در محدوده وسط نانولوله به آن برخورد ميکند.
با توجه به جدول(4-4) مشاهده ميشود هرچه زاويه گلوله نسبت به افق بيشتر ميگردد، ميزان جذب انرژي نانولوله کربني کمتر ميشود. مخصوصاً در زاويه 60 درجه مقدار جذب انرژي فوقالعاده کاهش مييابد. اين امر به دليل سطح تماس گلوله با اتمهاي کربن ميباشد. وقتي گلوله به صورت افقي به نانولوله برخورد ميکند، سطح تماس گلوله با نانولوله بيشتر از بقيه حالات است. هر چه گلوله با زاويه بيشتري نسبت به افق به نانولوله برخورد ميکند، سطح تماس و در پي آن ميزان تغيير شکل نانولوله کربني کمتر ميشود بنابراين ميزان جذب انرژي کاهش مييابد(شکل(4-14)).
شکل (‏4-13): مسير برخوردگلوله زاويهدار و افقي به نانولوله کربني
در جدول (4-4) مقدار جذب انرژي در زواياي مختلف برخورد گلوله آورده شده است.
جدول (‏4-4): انرژي جذب شده توسط نانولوله کربني دو سر گيردار در زاويههاي مختلف برخوردگلوله
( شده جذب انرژي )/(گلوله جنبشي انرژي)
انرژي جذب شده توسط نانولوله کربني (ev)
سرعت گلوله در لحظه t_1
(m/s)
(t_1)
لحظه جدايش گلوله از نانولوله کربني
(ns)
زاويه گلوله(?)
(درجه)
6519/0
832/483
94/1475-
001366/0
599/0
25/445
3/1581-
001399/0
15
577/0
92/428
12/1624-
001552/0
30
4853/0
20/360
54/1793-
001735/0
45
4516/0
18/335
32/1851-
00186/0
60
شکل (‏4-14): منحني تغييرات انرژي جذب شده نرماله شده توسط نانولوله کربني بر حسب زاويه گلوله
در شکل (4-15) ميزان تغيير شکل نانولوله کربني بر حسب کانتور جابجايي در زواياي مختلف گلوله آورده شده است.
از شکل (4-15) ميتوان دريافت که در هر زاويهاي که جذب انرژي بيشتر باشد؛ ميزان تغيير شکل نيز زيادتر است. در شکلهاي (ب) تا (ه) حداکثر جابجايي نانولوله در محلي پايينتر از محل اصابت اوليه گلوله ميباشد؛ زيرا وقتي که گلوله با زاويهاي نسبت به افق به نانولوله کربني اصابت ميکند، ابتدا يک تغيير شکل کوچک در آن ايجاد نموده سپس در محلي پايينتر از مکان اصابت به طور کامل انرژي خود را از دست داده و سرعتش به صفر ميرسد. در اين مرحله، زاويه گلوله نسبت به افق تغيير يافته و با زاويهاي متفاوت نسبت به وضعيت ابتدايي وارد مرحله برگشت ميشود. در شکل (4-16) سير حرکتي گلوله و تغيير شکل نانولوله نشان داده شده است.
از قابليتهاي مدل مورد استفاده اين است که ميتوان به راحتي نانولوله را با هر اندازهاي ايجاد کرد. از اين جهت در ادامه به بررسي تأثير طول و قطر بر جذب انرژي نانولوله پرداخته ميشود.
شکل (‏4-15): حداکثر تغيير شکل متناظر با کانتور جابجايي نانولوله کربني دو سرگيردار در لحظه صفر شدن سرعت گلوله براي زواياي متفاوت گلوله (الف)0=? (ب) 15=? (ج) 30=? (د) 45=? (ه) 60=?
(ه)
(د)
(ج)
(ب)
(الف)
شکل (‏4-16): سير حرکتي گلوله با زاويه 15 درجه نسبت به افق براي نانولوله دو سرگيردار، (الف) قبل از برخورد، (ب) لحظه 0005/0 نانوثانيه ، (ج) لحظه 001048/0 نانوثانيه، (د) لحظه 0015/0 نانوثانيه، (ه) لحظه 002/0 نانوثانيه
قطر نانولوله کربني
معيار هزينه در مصارف صنعتي و فاکتور زمان در تحليلهاي کامپيوتري از جمله پارامترهاي مهم براي پژوهشگران به حساب ميآيند. از اين رو آن‌ها هميشه به دنبال راهي براي حداکثر صرفهجويي در اين زمينه بودهاند. يکي از عوامل مهم در اين صرفه‌جويي انتخاب اندازه ماده در تحليلها ميباشد که بايد سعي شود از بهترين اندازه با بيش‌ترين کارايي در تستها و شبيهسازيها استفاده گردد. از عوامل مهم در اين زمينه ميتوان به قطر نانولوله کربني و طول آن اشاره کرد. در اين بخش اثر قطر نانولوله و در بخش آينده تأثير طول نانولوله بررسي ميشود. براي بررسي اثر قطر، از سه نمونه نانولوله کربني با طول يکسان به قطرهاي 94/0، 257/1 و 725/1 نانومتر استفاده شده است. گلوله نيز در وسط نانولوله به آن برخورد ميکند. شرايط ديگر طبق جدول(4-1) ميباشد. مقدار جذب انرژي در جدول (4-5) آورده شده است. در شکل(4-17) نيز ماکزيمم تغيير شکل نانولوله در لحظه صفر شدن سرعت گلوله آورده شده است.
جدول (‏4-5): انرژي جذب شده توسط نانولوله کربني زيگزاگ دو سرگيردار با قطرهاي مختلف

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *